專利名稱：石油鉆井柴油機(jī)組余熱利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到柴油機(jī)余熱利用技術(shù)，特別是石油鉆井柴油機(jī)組余熱換能裝置。
石油鉆井柴油機(jī)組排出的廢氣溫度高達(dá)250～500℃，每臺車排出的廢氣熱能約600KW。同時(shí)每臺柴油機(jī)的冷卻水也白白浪費(fèi)900KW的熱能。這部分熱能一直沒回收利用。冬季鉆井由于氣候寒冷，設(shè)備、燃料、鉆井液以及鉆臺操作控制系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的氣路控制系統(tǒng)都需要加熱保溫，必須配一臺蒸發(fā)量為500～1000Kg／h的蒸汽鍋爐。若采用燃原油蒸汽鍋爐，按每年運(yùn)行120天計(jì)算，每臺爐燃燒原油約100噸。不僅耗能多，熱效率低，而且存在易燃易爆等不安全因素。經(jīng)檢索未發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)組余熱換能裝置。
本實(shí)用新型的目的就在于從柴油機(jī)排煙余熱和循環(huán)水余熱中提取熱能來加熱蒸氣爐，產(chǎn)生0.4～0.48MPa的熱蒸汽，給鉆井生產(chǎn)設(shè)施及工作場所供暖，從而結(jié)束鉆井生產(chǎn)使用燃原油或燃煤蒸汽鍋爐的歷史，即節(jié)省大量能源、降低成本，又安全可靠。
本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該裝置包括柴油機(jī)排煙余熱換能系統(tǒng)和柴油機(jī)循環(huán)水余熱換能系統(tǒng)兩部分。其中排煙余熱換能系統(tǒng)由保溫輸煙管道、煙熱換能器、蒸汽罐、引風(fēng)機(jī)和散熱器組成。當(dāng)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，排出的高溫?zé)煔饨?jīng)保溫?zé)煹乐翢煙釗Q能器(鍋爐)產(chǎn)生熱蒸汽，并暫存在蒸汽罐中，不斷向鉆臺、機(jī)房、泵房、振動(dòng)篩區(qū)提供熱蒸汽。循環(huán)水余熱換能系統(tǒng)由水熱交換器、熱水罐、水管道和散熱器組成。當(dāng)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用其內(nèi)循環(huán)水的余熱對水熱交換器中的外循環(huán)水進(jìn)行加熱，被加熱了的外循環(huán)水首先進(jìn)入熱水罐，再從熱水罐出來沿水管道送至燃料油罐區(qū)的散熱器，對燃料油進(jìn)行加熱保溫。
上述保溫輸煙管道截面呈方形，分為三格空腔，分別與三臺柴油機(jī)的排煙管聯(lián)通，方形輸煙管道的另一端接到煙熱換能器進(jìn)氣口上。引風(fēng)機(jī)安裝在集中排煙口處。煙熱換能器也稱蒸汽爐，為芯熱式結(jié)構(gòu)，高溫?zé)釤煆臓t芯通過，將水加熱成蒸汽。
上述水熱交換器采用內(nèi)外雙循環(huán)同體熱交換結(jié)構(gòu)。來自柴油機(jī)的高溫內(nèi)循環(huán)水流過熱交換器，將部分熱量傳遞給熱交換器中的外循環(huán)水。內(nèi)循環(huán)水再經(jīng)過柴油機(jī)的風(fēng)冷器冷卻，然后回到柴油機(jī)。獲得熱能的外循環(huán)水進(jìn)入熱水罐，再流經(jīng)燃料油罐區(qū)將熱量散發(fā)，然后回到水熱交換器。熱水罐中的部分熱水也可送至蒸汽鍋爐。
本實(shí)用新型既解決了柴油機(jī)組熱煙和冷卻水余熱回收問題，又巧妙地將這部分余熱用于鉆井現(xiàn)場，省掉了專用燃原油或煤蒸汽鍋爐；既降低了鉆井成本，又安全可靠?？煞Q一舉三得。僅勝利油田130多個(gè)鉆井隊(duì)，每年即可節(jié)省約1.3萬噸原油，價(jià)值高達(dá)750多萬元。若在長江以北推廣應(yīng)用，上千部鉆機(jī)可節(jié)省5770萬元。
附圖
為本實(shí)用新型的示意圖。其中，1是鉆臺，2是蒸汽罐，3是熱換能器，4是熱水罐，5是機(jī)油罐，6是1號柴油罐，7是2號柴油罐，8是振動(dòng)篩區(qū)，9是水熱交換器，10是柴油機(jī)。
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)一步說明如下本實(shí)新型選用的是國產(chǎn)Z12V190B型大馬力柴油機(jī)，三臺為一機(jī)組，為石油鉆井提供動(dòng)力源。三臺柴油機(jī)可同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)提取熱能，也可雙機(jī)或單機(jī)提取熱能，根據(jù)實(shí)際需要而定。由于方形保溫輸煙管道內(nèi)部分成三個(gè)空腔，所以互不影響。在初始啟動(dòng)時(shí)，以40Kg柴油為燃料，啟動(dòng)功率為350KW，蒸汽量為500kg／h，即可達(dá)到下常工作條件。柴油機(jī)10正常運(yùn)行后，其高溫?zé)煔饨?jīng)保溫輸煙管道(圖中未畫)進(jìn)入煙熱換能器3，將水加熱成熱蒸汽并進(jìn)入蒸汽罐2，再由管線把熱蒸汽送至鉆臺1和振動(dòng)篩區(qū)8等。同時(shí)，柴油機(jī)10的自身內(nèi)循環(huán)高溫水先進(jìn)入水熱交換器9，將部分熱量傳遞給交換器9中的外循環(huán)水，再經(jīng)柴油機(jī)自身的風(fēng)冷器冷卻，然后返回柴油機(jī)10。外循環(huán)水在熱交換器中被加熱后進(jìn)入熱水罐4，再由熱水罐出來沿水罐線送至燃料油罐區(qū)的散熱器，散發(fā)熱量對燃料油罐5、6、7進(jìn)行保溫。然后外循環(huán)水返回水熱交換器9，重新獲取熱能。熱水罐4也可給煙熱換能器3直接提供熱水。使兩部分余熱換能裝置構(gòu)成一個(gè)整體裝置。只要柴油機(jī)不停止工作，上述工作過程就能自動(dòng)完成并往復(fù)進(jìn)行。
權(quán)利要求1.一種石油鉆井柴油機(jī)組余熱回收利用裝置，其特征在于包括柴油機(jī)排煙余熱換系統(tǒng)和柴油機(jī)銜循環(huán)水余熱換能系統(tǒng)兩部分，其中排煙余熱換能系統(tǒng)由保溫輸煙管道、煙熱換能器、蒸汽罐、引風(fēng)機(jī)和散熱器組成，循環(huán)水余熱換能系統(tǒng)由水熱交換器、熱水罐、水管道和散熱器組成，當(dāng)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述兩部分分別將柴油機(jī)排出的高溫?zé)煔夂脱h(huán)水中余熱回收，并用來為鉆井作業(yè)供熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井柴油機(jī)組余熱回收利用裝置，其特征在于排煙余熱換能系統(tǒng)中的保溫輸煙管道截面呈方形，分為三格空腔，分別與三臺柴油機(jī)的排煙道聯(lián)通，方形輸煙管道的另一端接到煙熱換能器進(jìn)氣口上，引風(fēng)機(jī)安裝在集中排煙口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆井柴油機(jī)組余熱回收利用裝置，其特征在于煙熱換能器即蒸氣鍋爐，為芯熱式結(jié)構(gòu)，高溫?zé)釤煆臓t芯通過，將水加熱成蒸汽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井柴油機(jī)組余熱回收利用裝置，其特征在于循環(huán)水余熱換能系統(tǒng)中的水熱交換器采用內(nèi)內(nèi)雙循環(huán)同體熱交換結(jié)構(gòu)，高溫內(nèi)循環(huán)水來自柴油機(jī)，從內(nèi)循環(huán)水獲得熱能的外循環(huán)水為燃料油罐區(qū)供熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆井柴油機(jī)組余熱回收裝置，其特征在于熱水罐中的部分熱水也可送至蒸汽鍋爐。
專利摘要本實(shí)用新型為北方冬季石油鉆井提供了余熱回收和利用裝置。包括柴油機(jī)排煙余熱和循環(huán)水余熱回收利用兩個(gè)部分。其中煙熱回收利用系統(tǒng)由保溫輸煙管道、煙熱換能器(蒸汽鍋爐)、蒸汽罐、引風(fēng)機(jī)和散熱器組成；水熱回收利用系統(tǒng)由循環(huán)水余熱交熱交換器、熱水罐、水管道和散熱器組成。該裝置既解決了鉆井柴油機(jī)組的余熱回收，又巧妙地將此余熱用于鉆井作業(yè)中，從而省掉了燃油或燃煤蒸汽鍋爐，并且有利于安全生產(chǎn)。
文檔編號F01P5/00GK2152910SQ9323016
公開日1994年1月12日 申請日期1993年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月2日
發(fā)明者官承柱, 陳鳳亭 申請人:勝利石油管理局鉆井總公司, 青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)容發(fā)電子設(shè)備公司